Nervenzelle Aufbau und Funktion

Der Nervenzelle Aufbau umfasst mehrere spezialisierte Strukturen, die jeweils wichtige Funktionen erfüllen. Der Zellkörper (Soma) enthält den Zellkern und verarbeitet Informationen. Dendriten empfangen Signale von anderen Neuronen. Das Axon leitet elektrische Impulse weiter und kann von einer Myelinscheide umgeben sein.

Vocabulary: Soma - Der Zellkörper einer Nervenzelle, der den Zellkern und wichtige Zellorganellen enthält.

Definition: Dendriten Funktion - Empfang von Informationen von benachbarten Neuronen und Weiterleitung zum Zellkörper.

Die Funktion Axon Nervenzelle besteht in der Signalübertragung an andere Zellen. Am Axonhügel entsteht das Aktionspotential. Endknöpfchen am Ende des Axons bilden Synapsen mit anderen Zellen und wandeln elektrische in chemische Signale um.

Highlight: Die Myelinscheide, bestehend aus Schwann'schen Zellen, isoliert das Axon und ermöglicht eine schnellere Signalübertragung.

Eine Nervenzelle beschriftet Darstellung zeigt typischerweise:

1. Zellkörper (Soma) mit Zellkern
2. Dendriten
3. Axonhügel
4. Axon
5. Myelinscheide (bei markhaltigen Neuronen)
6. Ranvier'sche Schnürringe
7. Endknöpfchen

Example: Die Axonhügel Funktion ist entscheidend für die Entstehung des Aktionspotentials, da hier die höchste Dichte an spannungsgesteuerten Natriumkanälen vorliegt.

Aktionspotential und Erregungsleitung

Das Aktionspotential ist eine kurzzeitige, charakteristische Veränderung des Membranpotentials, die der Signalweiterleitung in Nervenzellen dient. Es folgt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip und durchläuft mehrere Phasen:

1. Ruhepotential (-70 mV)
2. Beginnende Depolarisation
3. Depolarisation ab Schwellenwert (-45 mV)
4. Wendepunkt/Spike (+30 mV)
5. Repolarisation
6. Hyperpolarisation
7. Rückkehr zum Ruhepotential

Definition: Refraktärzeit - Kurze Phase nach einem Aktionspotential, in der die Nervenzelle nicht oder nur eingeschränkt erregbar ist.

Die Erregungsleitung in Nervenzellen kann auf zwei Arten erfolgen:

1. Kontinuierliche Erregungsleitung:
   • In marklosen Axonen
   • Langsamer (etwa 1 m/s)
   • Signalweiterleitung entlang der gesamten Axonmembran

Definition: Kontinuierliche Erregungsleitung Definition - Fortlaufende Ausbreitung des Aktionspotentials entlang der gesamten Axonmembran ohne Unterbrechungen.

2. Saltatorische Erregungsleitung:
   • In markhaltigen Axonen
   • Schneller (bis zu 100 m/s)
   • Signalweiterleitung "springt" von einem Ranvier'schen Schnürring zum nächsten

Highlight: Saltatorische Erregungsleitung Vorteile sind eine deutlich höhere Leitungsgeschwindigkeit und ein geringerer Energieverbrauch im Vergleich zur kontinuierlichen Erregungsleitung.

Der Saltatorische Erregungsleitung Ablauf umfasst:

1. Auslösung des Aktionspotentials am Axonhügel
2. "Springen" des Signals von einem Ranvier'schen Schnürring zum nächsten
3. Lokale Stromkreise zwischen den Schnürringen
4. Regeneration des Aktionspotentials an jedem Schnürring

Example: Saltatorische Erregungsleitung Beispiel: Bei einem myelinisierten Motoneuron kann ein Aktionspotential in weniger als 1 ms vom Rückenmark bis zum Muskel geleitet werden, was schnelle Reflexe ermöglicht.